Was? Schooon wieder ein Thread zu Kantendiffraktion? Naja… ja, aber diesmal geht es nicht um Rundung oder Fase, sondern um das grundlegende Phänomen an sich. Ich habe mich dafür vor mittlerweile einiger Zeit mit den Abmessungen der Schallwand beschäftigt, um den Effekt möglichst gering zu halten für Lautsprecher, die ich gerne bauen möchte. Auch wenn es da schon einige Berechnungshilfen zu finden gibt, habe ich eine Excel Datei geschrieben mit der ich die Diffraktionen von einer Gehäusefront berechnen kann, um besser zu verstehen was da genau passiert, wie man das reduzieren kann und das möchte ich jetzt mit euch teilen.

Nun, wenn man etwas im Internet stöbert, stößt man schnell auf Seiten wie http://www.linkwitzlab.com/diffraction.htm wo schön erklärt wird wie Kantendiffraktionen zustande kommen. Eine Kugelwelle, die beim Treiber entsteht, breitet sich in alle Richtungen aus, aber ein Teil wird von der Schallwand nach vorne zurück geworfen, was in einem höheren Schalldruck resultiert. Das Ganze funktioniert aber frequenzabhängig unterschiedlich gut, je nachdem wie das Verhältnis der Wellenlänge des betrachteten Schalls ist und des Abstands zwischen Schalquelle und Kante der Schallwand, sodass es regelmäßig zu höheren und niedrigeren Lautstärken kommt. Gerade beim vierten Graphen (http://www.linkwitzlab.com/images/photos/diffr-4.gif) sieht man schön was los ist. Wenn der Abstand in alle Richtungen der gleiche ist, 12“ in diesem Beispiel, bekommt man eine Maximum bei 1000, ein Minimum bei 2000, ein Maximum bei 3000, ein Minimum bei 4000 und so weiter.
Wenn man die Messung von Linkwitz nachrechnen möchte, erhält man folgendes idealisiertes Verhalten.

Meiner Meinung nach ist aber für ein solches Verhalten die übliche, logarithmische Darstellungsweise nicht ideal. Wenn die Frequenzachse also linear aufgetragen wird, sieht das Ganze gleich viel ansprechender aus. Analog lassen sich natürlich auch andere kreisförmige Schallwände zeichnen. Basierend auf den 12“ von Linkwitz habe ich hier noch 8“ und 16“ als Beispiele gerechnet.

Bis jetzt können wir mal festhalten, dass diese Kurven alle Sinus Kurven sind und dass sie bei 0Hz ein Minimum haben. Die Frequenz der Sinuskurve, die im Frequenzgang entsteht, ist dabei proportional zum Radius der kreisförmigen Schallwand.
Die Schallwand kann ich jetzt eigentlich ebenfalls als Graph darstellen, nämlich als Verteilung der Abstände Schallquelle zu Kante der Schallwand. Das sieht dann für 12“ (=30,48 cm) so aus:

Jetzt kann man ein bisschen herum spielen und die drei Beispiele kombinieren. Das Gehäuse dafür könnte entweder so oder so aussehen. Die beiden Schallwände verhalten sich bezüglich Kantendiffraktion auf Achse genau identisch.

Dann sieht die Verteilung der Abstände etwas anders aus und gleichzeitig überlagern sich die einzelnen Sinus Kurven und ergeben ein etwas anderes Bild im Frequenzgang.


Der wichtige Punkt dabei ist aber, dass man nur aus der Verteilung der Abstände - Treiber zu Kante - den Einfluss der Kantendiffraktion berechnen kann. Dabei ist es egal wie die einzelnen Abstände genau am Gehäuse verteilt sind. Berechnen kann man die Kantendiffraktionen dann indem man die einzelnen Sinus Kurven gewichtet mittelt. Das ist aber eigentlich nichts anderes als eine Fourier-Transformation der Verteilung der Abstände, denn die Abstände sind ja proportional zur Frequenz der Sinus Kurven im Frequenzgang.
Das ist meiner Meinung nach eine sehr interessante Information, denn jetzt kann man den umgekehrten Weg gehen: Man kann sich überlegen wie der Einfluss der Kantendiffraktion auf den Frequenzgang sein soll, davon eine Fourier-Analyse machen und man erhält die Verteilung der Abstände. Damit kann man sich dann überlegen wie die Schallwand aussehen muss, um eine solche Verteilung zu erreichen. Das ist sicher kein praktikabler Weg für ein konkretes Gehäuse aber geeignet für theoretische Überlegungen.
Wie sieht nun der optimal diffraktionsbereinigte Frequenzgang aus? Wie gesagt, alle Abstände erzeugen ein Minimum bei 0 Hz. Das heißt, das wird man nie los und damit muss man sich abfinden. Aber das Entfernen aller anderen Peaks ist theoretisch machbar. Wenn man dann von einer Kurve nur mit einem Peak bei 0 Hz eine Fourier-Analyse durchführt, würde das Ergebnis ungefähr so aussehen, wenn mich mein Verständnis von Fourier-Analysen nicht im Stich lässt.

Das heißt es müssen alle Abstände gleich häufig vertreten sein von 0 bis unendlich. Das ist irgendwie unpraktisch für den Lautsprecherbau. Einerseits kann man das akustische Zentrum den Treibers nicht auf Abstand 0 zu einer Kante bringen, aber auch ein unendlich großer Abstand ist natürlich Unsinn. Das heißt man muss eine untere und obere Grenze einführen. So ein Gehäuse mit den Grenzen 10 und 30 cm könnte dann ungefähr so aussehen (es handelt sich dabei nur um eine Skizze aber ich denke die Idee kommt rüber)…


… und ergäbe dieses Muster im Frequenzgang.

Es ist wahrscheinlich ein guter Moment um darauf hinzuweisen, dass alle Frequenzgang Kurven die ich hier zeige gleich skaliert sind. Man sieht also schon, dass hier Kantendiffraktionen nur mehr eine sehr untergeordnete Rolle spielen, aber diese Gehäuse sind immer noch schwierig zu bauen. Sehr viel einfacher sind ja rechteckige Schallwände. Wie müssen also jetzt die Dimensionen einer rechteckigen Schallwand sein, dass man eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Abstände erreicht? Wie sieht überhaupt die Abstandsverteilung aus, wenn man den Abstand von jedem Punkt einer Geraden (eine der Kanten einer rechteckigen Schallwand) zu einem fixen Punkt (dem Treiber) bestimmt? Ich habe das einmal für einen orthogonalen Abstand von 7,5 cm zwischen Kante und Treiber berechnet.

Man sieht aus der Kurve, dass die Verteilung der größeren Abstände relativ gleichmäßig ist. Die sollten also kein Problem sein. Der orthogonale Abstand ist aber sehr stark betont und der verursacht die Probleme. Das heißt für eine insgesamt gleichmäßige Verteilung über alle Abstände reicht es, wenn die Abstände a, b, c und d in der Skizze möglichst gleichmäßig verteilt werden.

Am Gleichmäßigsten ist das der Fall wenn die folgenden Formeln verwendet werden. b = a + k, c = a + 2*k, d = a + 3*k. Im Idealfall gilt auch noch a = k, denn dann sind die Abstände wirklich so gleichmäßig verteilt wie nur möglich, aber da stößt man dann schon wieder an die Einschränkungen der praktischen Umsetzbarkeit.
Für die Box die ich plane möchte ich eher a = ~1,5*k verwenden. Damit könnte man dann folgende Box bauen für k = 5,5: a = 8,25, b = 13,75, c = 19,25, d = 24,75 und mit der folgenden Verteilung der Abstände.


Die grauen Kreise könnten in diesem Fall ein Öffnung von 10 cm für ein Horn für einen Hochtöner, eine 10 cm Öffnung für ein Bassreflexrohr und ein 15cm TMT sein. Die berechneten Diffraktionen für einen der Hochtöner sehen dann wie folgt aus, einmal mit linearer Achse und einmal logarithmisch, weil wir es einfach so gewohnt sind:


Dazu kommen dann noch die berechneten Diffraktionen für den TMT:


Die Frequenzgänge sehen natürlich nicht so schon aus wie bei der Spirale, ja, aber das Ergebnis ist immer noch gut. Es gibt zwei auffällige Bereiche beim Hochtöner:

- Bei 2k Hz ist ein relativ kleiner Peak nach oben, aber da liegt irgendwo auch die Trennfrequenz. D.h. da spielen TMT und Hochtöner beide mit und der TMT zeigt dort ein Minimum, das dann das Maximum des Hochtöners teilweise kompensiert. Das sollte insgesamt kein Problem sein. [Edit:] Ein Peak durch Diffraktionen bedeutet ja stärkere oder weniger starke Bündelung. Wenn ich daher einen Peak im Frequenzgang des HT durch einen Peak des TMT kompensiere ist die gesamte Bündelung wieder wieder so wie bei anderen Frequenzen, sodass der Frequenzgang auf Achse wieder eben wird obwohl man auf allen Frequenzen gesamt die gleiche Energie abstrahlt. Damit bleibt die Lautstärke von Reflektionen unberührt. Bei einer Kompensation durch ein DSP muss ich die gesamte abgestrahlte Energie verändert werden und das beeinflusst dann auch Reflektionen im Raum.

- Bei 6k Hz gibt es ein sehr ausgeprägtes Maximum. Das entspricht genau der Wellenlänge von k = 5,5 cm. Das heißt durch Variation von k kann man das Maximum verschieben. Ein kleineres k verschiebt das Maximum zu höheren Frequenzen, wo sie weniger stören, aber wenn man k deutlich verkleinert bringt man den TMT nicht mehr auf der Schallwand unter. Denn dann wird das Gehäuse immer quadratischer und der Hochtöner wandert weiter in die Mitte. Nichtsdestotrotz kann das Maximum bei 6k Hz anders bewältigt werden.

Erstens, der Hochtöner, vor allem nachdem ich ein Horn verwenden möchte, fokussiert bei 6k Hz schon beträchtlich und damit ist die halbe Kugelwelle nach hinten, die dann nach vorne reflektiert wird, nicht so stark wie die Welle, die schon direkt nach vorne geht. Dadurch wird die Diffraktion generell nicht mehr so stark angeregt.

Dann gilt meine Berechnung für eine Punktquelle, aber die Membran des Hochtöners hat ja eine gewisse Ausdehnung, also quasi viele Punktquellen knapp nebeneinander. Das verringert die Diffraktionen weiter und zwar vor allem bei hohen Frequenzen, da hier die Abmessungen der Membran schon im Bereich der Wellenlänge sind.

Und schlussendlich schreibt Linkwitz, dass abgerundete Kanten schon ab einem Radius von 1/8 der Wellenlänge, also in diesem Fall 0,68 cm, Kantendiffraktionen reduzieren. Damit sollte man dann den Rest entfernen können.

- Alles über 6k Hz sollte durch die beschriebenen Effekte noch viel stärker geglättet werden.

Der Frequenzgang des TMT ist weniger spannend. Das eine große Maximum um 1k Hz mit dem angrenzenden Minimum bei 2k Hz wird man wahrscheinlich immer bei einer Regalbox haben. Insofern ist es eigentlich ein schöner Zufall, dass das Minimum bei 2k durch den HT teilweise kompensiert wird. Alles andere spielt keine Rolle, da dort dann schon nur mehr der Hochtöner spielt.

Insgesamt sollten bei so einer Box Kantendiffraktionen kaum mehr eine Rolle mehr spielen.

Hallo,

seit heute verzerrt eines meiner DSP Module und bei der Wiedergabe flackert die Clipping LED. Der Kanal für den bass ist komplett weg. Ein Reset des DSP und Neuprogrammierung brachte kein Erfolg :mad:.
Hat jemand von euch einen Hinweis für mich?????
Gruß Frank

Hi,
kennt einer von euch eine Simulationssoftware, mit der man Schallausbreitung unterhalb der Schröderfrequenz berechnen kann? Oberhalb der Frequenz simuliere ich im Moment mit der Strahlenmethode, diese ist jedoch nicht mehr nutzbar, sobald stehende Wellen zum vorherrschenden Problem werden. Ich versuche im Moment Software zu schreiben, mit der man Raumakustik simulieren kann, scheitere aber unterhalb der Raummoden. FEM wäre eine theoretische Möglichkeit, praktisch ohne Grossrechner nicht wirklich nutzbar. Eine FEM Simulation im Halbraum bei brauchbarer Auflösung rechnet bei mir 2 Tage für eine 4 Sekunden Simulation. Und wenn man was verändern möchte, wieder 2 Tage. Praktisch nicht nutzbar Kennt jemand alternativen ? Egal ob fertige Software oder Algorithmen.

Hallo DIY Hifi Freunde!

Ich bin mitte 30 und schon seit meiner Kindheit an den Themen Hifi, Lautsprecher, Verstärker und Elektronik interessiert. Beruflich habe ich nicht direkt mit den Themen zu tun, betreibe das also nur als Hobby.

Da mein Sohn nun schon bald 10 ist habe ich seit etwa 2 Jahren wieder Zeit mich mit meinen Hobbys zu beschäftigen und tue das seit dem (im Rahmen des machbaren) intensiv.

In den letzten 2 Jahren habe ich zwei Verstärker gebaut. Der zweite nach dem Schaltplan "Honey-Badger" der DIY Audio Webseite (englisch). Der Baubericht ist ebenfalls dort zu finden. Da ich damit nun einen anständigen und potenten Verstärker habe, suche ich nach den richtigen Lautsprechern.

Um den richtigen Lautsprecher zu finden, habe ich 3 günstige nachgebaut (Viech mit 1100 Sica, CT237, CT166) und mir den Visaton VOX 253MTI als Traumbox nach einem Probehören bei Visaton ausgesucht den ich dieses Jahr noch bauen will.

Drei Dinge haben es mir besonders angetan:
1) Die verschiedenartigen Klangeigenschaften der Lautsprecher, von denen ich die tollsten gerne bauen möchte :-)
2) Die Eigenentwicklung eines Verstärkers und den damit verbundenen Verständnisaufbau für dieses Thema.
3) Die Trennung von tatsächlich hörbaren und nur gefühlten Klangunterschieden.

Freue mich auf viel Inspiration und konstruktiven Austausch!

Hallo,

ich bin begeisterter Selbstbauer und habe im letzten Jahr eine SCAMO 15 gebaut. Es war eine grosse Überraschung für mich, wie gut das geklappt hat, sogar das Furnieren habe ich ganz gut hingebracht.
Nach der SCAMO 15 wollte ich eine Standbox bauen und habe mir dafür die Against all Odds rausgesucht. Die Alternative dazu wäre die Facette aus HH, aber die ist vom Preis her etwas höher. Mal sehen, welche es wird.
Meine handwerklichen Fähigkeiten sind nicht sehr ausgeprägt, aber nach dem ersten Projekt bin ich zuversichtlich, noch mehr zu schaffen.

Guten Morgen

Nachdem ich gestern und heute Früh getestet und konfiguriert habe funktioniert das Forum auch mit Verschlüsselung nun so problemlos, dass ich die automatische Umleitung auf die https-Adressen aktiviert habe. Das Forum öffnet sich also auch beim Aufruf über einen alten Favoriten, den Browserverlauf oder irgendeinem Link immer verschlüsselt.

Eure Browser werden an einigen Stellen im Forum weiterhin melden, dass Teile der Seite nicht verschlüsselt sind. Das ist immer dann der Fall, wenn in einem Beitrag oder einer Signatur Bilder von unverschlüsselten Quellen nachgeladen werden. Für die IGDH-Signaturen habe ich das nach kurzer, interner Rückfrage über die Datenbank angepasst. Das war möglich, weil auch die IGDH-Seite mittlerweile ein TLS-Zertifikat hat, von dort wird das Bild nämlich geladen.
Ich möchte das aber nicht für jedes Bild aus einer externen Quelle prüfen und womöglich eure Beiträge anpassen. An denen habe ich schließlich nicht ´rumzupfuschen
Ihr müsst also mit den gelegentlichen Browsermeldungen leben. Das macht aber wenig weil schlimmstenfalls ein Bild in eure Richtung unverschlüsselt übertragen wird. Alle eure Eingaben und alles, was direkt aus dem Forum kommt, wird verschlüsselt.

Ein kleiner Tipp zum Schluss: Ruft ihr das Forum per http://... auf, gibt es durch die Umleitung auf https:// eine winzige Verzögerung. Wenn ihr diese vermeiden möchtet, aktualisiert einfach euren Favoriten, bzw. gebt die Adresse manuell mit https:// ein.

Fragen? Fragen!

LG
Marcus

Hallo zusammen
Mit Freude habe ich im letzten Jahr beobachtet, wie einige Menhir-L nachgebaut wurden.

Dieses Wochenende haben sich Frank und Onno getroffen und das Preset seiner Menhir-L an Franks Geschmack angepasst. Dies möchten sie gerne der Allgemeinheit zur Verfügung stellen, was ich sehr begrüße.

Damit dieses und vielleicht noch weitere Presets an einem gemeinsamen Ort gesammelt werden, mache ich diesen Thread auf. So entsteht mit der Zeit vielleicht eine kleine Sammlung von Presets, die jeder, der eine Menhir-L hat, mal ausprobieren kann.

Auch Presets von anderen DSPs (z.B. Mini-DSP) kann man hier gerne veröffentlichen. Hier ist ja DIY und erlaubt ist, was geht .

Gebt dabei bitte folgendes an:

• welches DSP wurde verwendet?
  
• Sollte das AKB-400DSP oder das Hypex PSC2.400 zu Einsatz gekommen sein - wurde die hardwaremäßige 10dB Absenkung des Hochtonzweigs aktiviert oder nicht (Lötjumper)?
  
• Wurde das Gehäuse mit dem Hornversatz gebaut?
  
• Was wurde verändert und wie wirkt es sich subjektiv aus?
  

Angehängte Dateien

  Menhir_L.dsp (Größe: 33,14 KB / Downloads: 166)

Hallo Leute.

Ich habe testweise https aktiviert, ihr könnt das Forum also auch verschlüsselt nutzen.
Allerdings ist die Konfugiration noch nicht abgeschlossen, sodass die Browser noch melden, einige Elemente würden unverschlüsselt übertragen. Da haben die Browser recht, dabei geht es um diverse kleine Grafiken wie Smileys und Designelemente, aber das wird sich in den nächsten Tagen erledigen.

Jedenfalls werden, sofern ihr die Seite über https://www.diy-hifi-forum.eu oder https://diy-hifi-forum.eu aufruft alle eure Eingaben (Kennworte, Benutzername, Beiträge, PN usw.) verschlüsselt übertragen. Gleiches gilt natürlich auch für die Übertragung in eure Richtung.

Edit: Durch die Umstellung der diversen Forenoptionen sollte das Forum jetzt bei allen automatisch per https aufgerufen werden.

Hätte ich früher mitbekommen, dass unser Hoster let´s Encrypt unterstützt, hätte ich das schon früher in Angriff genommen. Naja, jetzt wirds

Es sollte, neben der oben erwähnten Meldung, zu keinen weiteren Problemen kommen. Falls doch hinterlasst bitte einen möglichst aussagekräftigen Hinweis hier im Thread.

LG
Marcus

Hallo zusammen,

auch mit 45 Jahren hat mich das Fieber immer noch nicht losgelassen. Ich komme aus Mittelfranken und bin Ingenieur.
Schon Anfang der 90er habe ich die ersten Lautsprecher gebaut (damals noch mit Chassis vom Conrad). Mit den üblichen Projekten aus der Elektor und Elrad haben sich meine Projekte schnell auf Endstufen und Vorverstärker ausgeweitet. Mit dem Internet wurde es dann nochmal mehr und ich habe Schaltungen von Nelson Pass (Zen) und Allen Wright (RTP3, PP-1) nachgebaut.
Bei den Lautsprechern ging es mit einem Jericho-Horn weiter, daß sich später in eine Replikon wandelte. Nach vielen Überlegungen ist daraus eine Basszilla geworden. Dafür habe ich zum ersten Mal selbst die Frequenzweiche entworfen und mit Messungen sowie Simulationen gearbeitet.
Wer einen Blich auf eine ältere Kette von mir werfen will kann das hier machen:

http://www.blackdahlia.com/html/tip_83.html

Aktuell befindet sich meine Kette im Umbruch: Ich bastle an einem Chipamp mit ordentlich Gegenkopplung und will damit die Lautsprecher aktivieren.

Ich freue mich schon auf dem Austausch mit den Experten hier im Forum.

Ciao,

Elmar

Zitat:Der Cheap Trick mit der Nummer
296 hat auf etwas ungewöhnlichen
Pfaden ins Heft gefunden – denn das
Einzige, was wir vom Erbauer wissen,ist sein Name.

Zitat:Schön gemacht, lieber Markus!
Holger Barske